盾构施工状态参数信息处理及网络化传输系统研究

摘要

随着盾构技术的迅速发展，为了进一步满足信息化施工的要求，盾构施工过程的监控管理的作用日益显得重要，对提高盾构施工质量有着决定性的影响。 本文结合课题的实际要求，在对当前监控管理的研究现状进行详细调研的前提下，提出了建立盾构施工监控管理系统的重要性和必要性。主要研究内容如下： 首先完成了盾构施工监控管理系统的硬件设计，提出了在施工过程中常见的监控结构框架，根据不同的硬件特点，选择适合的网络传输方案，完成了盾构刀盘前方——井下控制室——地面控制室——公司总控制中心之间及时可靠的数据传输。利用无线网络原理和中心回转接头的改造，实现了把盾构前方探测雷达数据到传输井下控制室，通过地面控制室PC与盾构PLC的通讯，把各种施工参数信息送到地面施工现场，建立基于GPRS网络的数据传输平台，达到了施工现场和公司总控制中心之间信息交互的目标，为专家远程监控提供了条件。 其次运用基于B/S模式和面向对象的方法，开发了操作方便、运行稳定、易维护及安全性良好的盾构施工监控管理系统软件，在VisualBasic6.0和SQLserver2000的编程环境下，结合多种编程技术合理的设计了施工参数信息数据库，并实现了在Web上的应用，对盾构施工过程起到了很好的指导作用。 然后对本系统进行了综合分析，建立了盾构施工参数信息处理模型，对施工过程中的预警设置和故障诊断进行了深入研究。 最后对本文作了详细总结，并且对系统今后的研究方向作了展望。

目录

文摘

英文文摘

学位论文版权使用授权书及同济大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1选题意义及课题来源

1.1.1课题背景

1.1.2课题来源

1.2课题研究内容及思路

1.3论文创新点

1.4本章小结

第2章盾构施工在线远程传输监控网络化综述

2.1盾构技术概述

2.1.1盾构掘进施工过程控制方式

2.1.2盾构施工路线偏差的主要因素及常用纠偏措施

2.2施工监控管理中存在问题及发展趋势

2.2.1存在的问题

2.2.2发展状况及趋势

2.3建立盾构隧道施工监控管理系统的意义

2.4本章小结

第3章盾构施工在线远程监控硬件系统设计

3.1盾构监控系统施工原理

3.2系统功能要求

3.2.1设计原则

3.2.2实现功能

3.3监控系统硬件结构

3.3.1整体框架

3.3.2传输网络设备

3.4传输信号选择

3.4.1常规信号

3.4.2探测雷达信号

3.5本章小结

第4章盾构施工信息网络化传输方案设计

4.1盾构前方到井下控制室的传输

4.1.1实现功能

4.1.2关键技术解决方案

4.2井下控制室和地面控制室之间的传输

4.2.1盾构PLC与地面PC通讯

4.2.2光纤传输

4.3地面控制室和公司总控制中心之间的传输

4.3.1传输网络选择

4.3.2基于GPRS网络的数据传输平台

4.4本章小结

第5章系统软件设计及在线远程实现

5.1监控管理系统框架

5.1.1系统管理模式选择

5.1.2 B/S管理模式工作原理

5.2系统需求分析和开发难点

5.2.1设计原则

5.2.2本监控管理系统功能需求

5.3程序结构设计

5.3.1开发难点

5.3.2软件开发环境

5.3.3系统软件设计

5.4施工参数数据库设计

5.4.1数据库结构

5.4.2远程数据库在Web上的应用

5.5系统设计方案实现

5.5.1系统功能实现技术

5.5.2系统安全性问题

5.6本章小结

第6章系统分析及施工控制

6.1系统特点分析

6.2施工参数信息处理模型

6.3施工控制

6.3.1预警设置

6.3.2故障诊断

6.4地表沉降预测分析

6.4.1地表沉降影响因素

6.4.2沉降模型分析

6.5本章小结

第7章结论与展望

7.1全文总结

7.2展望

致谢

参考文献

个人简历及在读期间发表的学术论文与研究成果